Nathalie Schott wurde in Mainz geboren, ihr Vater ist französischer Abstammung. Nach dem Abitur ging Nathalie nach München an die Bayerische Theaterakademie und studierte dort zunächst ein Jahr Musical, orientierte sich jedoch um zum Studiengang Schauspiel, den sie 2004 erfolgreich abschloss. Noch während des Studiums spielte sie unter der Regie von Thomas Langhoff in Der Vater am Bayerischen Staatsschauspiel, doch gleich im Anschluss ging sie für zwei Jahre fest ins Ensemble des Theater Aachen und wirkte dort in zahlreichen Produktionen mit. Seit 2005 arbeitet Nathalie Schott freischaffend vorwiegend in Schauspiel- aber auch Musicalproduktionen an den Hamburger Kammerspielen, Altonaer Theater, Theater Ingolstadt, Metropoltheater München, Kammerspiele München,  Ruhrfestspiele Recklinghausen und Kammerspiele Landshut. Besonders hervorzuheben ist die Arbeit mit den Regisseuren Peter Zadek, Michael Helle, Thomas Krupa, Gil Mehmert, Jochen Schölch und Daniela Löffner. Zu ihren Rollen zählen Zoe Mill aus Ab Jetzt, Desdemona aus Othello, Amalia aus Die Räuber, die Titelrollen Carmen, Evita und Polly aus Dreigroschenoper.
Nathalie Schott gab nach einigen Kurzfilmproduktionen 2006 ihr Fernsehdebüt in der Rolle Schwester Ingrid für drei Staffel in der ARD Serie Um Himmels Willen.